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JP2006113017A - Encoder, rolling bearing unit with encoder, and rolling bearing unit with load measuring device - Google Patents

Encoder, rolling bearing unit with encoder, and rolling bearing unit with load measuring device Download PDF

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JP2006113017A
JP2006113017A JP2004303131A JP2004303131A JP2006113017A JP 2006113017 A JP2006113017 A JP 2006113017A JP 2004303131 A JP2004303131 A JP 2004303131A JP 2004303131 A JP2004303131 A JP 2004303131A JP 2006113017 A JP2006113017 A JP 2006113017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
encoder
rolling bearing
permanent magnet
bearing unit
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004303131A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Aoki
護 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2004303131A priority Critical patent/JP2006113017A/en
Publication of JP2006113017A publication Critical patent/JP2006113017A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

【課題】 永久磁石２７を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できる構造を低コストで実現する。
【解決手段】 エンコーダ２６は、永久磁石２７とマスキング板２８とを備える。このうちの永久磁石２７は、円環状で、被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁されている。又、上記マスキング板２８は、上記永久磁石２７のうちで上記被検出面となるべき部分を全周に亙り覆う状態で、この永久磁石２７に添設されている。そして、上記マスキング板２８の円周方向複数個所に設けた、透孔２９、２９により、上記永久磁石２７のうちで上記被検出面となるべき部分を露出させている。
【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a structure including a permanent magnet 27 and capable of strictly regulating a boundary position of characteristic change at low cost.
An encoder includes a permanent magnet and a masking plate. Of these, the permanent magnet 27 is annular and is magnetized in the same direction over the entire circumference in a direction perpendicular to the surface to be detected. The masking plate 28 is attached to the permanent magnet 27 so as to cover a portion of the permanent magnet 27 that should be the detection surface over the entire circumference. And the part which should become the said to-be-detected surface among the said permanent magnet 27 is exposed by the through-holes 29 and 29 provided in the circumferential direction several places of the said masking board 28. FIG.
[Selection] Figure 1

Description

この発明に係るエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、例えば車両（自動車）の懸架装置に車輪を回転自在に支持する為の転がり軸受ユニットに組み込んだ転動体の公転速度を検出する為に使用する。更に、この公転速度を利用して、上記車輪に加わる荷重の大きさを求め、車両の安定運行の確保に利用する。或いは、各種工作機械の主軸を支持する為の転がり軸受ユニットに組み込んで、この主軸に加わる荷重を測定し、工具の送り速度等を適切に調節する為に利用する。   An encoder according to the present invention, a rolling bearing unit with an encoder, and a rolling bearing unit with a load measuring device are, for example, rolling elements incorporated in a rolling bearing unit for rotatably supporting a wheel on a suspension device of a vehicle (automobile). Used to detect the revolution speed. Furthermore, using this revolution speed, the magnitude of the load applied to the wheel is obtained and used for ensuring stable operation of the vehicle. Alternatively, it is incorporated into a rolling bearing unit for supporting the spindles of various machine tools, and a load applied to the spindle is measured to use it to appropriately adjust the feed rate of the tool.

例えば、車両の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、転がり軸受ユニットを使用する。又、車両の走行安定性を確保する為に、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）やトラクションコントロールシステム（ＴＣＳ）等の車両の走行状態安定化装置が広く使用されている。これらＡＢＳやＴＣＳ等の走行状態安定化装置によれば、制動時や加速時に於ける車両の走行状態を安定させる事はできるが、より厳しい条件でもこの安定性の確保を図る為には、車両の走行安定性に影響するより多くの情報を取り入れて、ブレーキやエンジンの制御を行なう事が必要になる。   For example, a rolling bearing unit is used to rotatably support a vehicle wheel with respect to a suspension device. In order to ensure the running stability of the vehicle, a running state stabilizing device for the vehicle such as an antilock brake system (ABS) or a traction control system (TCS) is widely used. According to these running state stabilizing devices such as ABS and TCS, the running state of the vehicle at the time of braking or acceleration can be stabilized, but in order to ensure this stability even under more severe conditions, the vehicle It is necessary to control the brakes and the engine by incorporating more information that affects the running stability of the vehicle.

即ち、上記ＡＢＳやＴＣＳ等の従来の走行状態安定化装置の場合には、タイヤと路面との滑りを検知してブレーキやエンジンを制御する、所謂フィードバック制御を行なっている為、これらブレーキやエンジンの制御が一瞬とは言え遅れる。言い換えれば、厳しい条件下での性能向上を図るべく、所謂フィードフォワード制御により、タイヤと路面との間に滑りが発生しない様にしたり、左右の車輪の制動力が極端に異なる所謂ブレーキの片効きを防止する事はできない。更には、トラック等で、積載状態が不良である事に基づいて走行安定性が不良になるのを防止する事もできない。   That is, in the case of the conventional running state stabilizing device such as ABS or TCS, since so-called feedback control is performed to detect the slip between the tire and the road surface and control the brake and the engine, the brake and engine Control is delayed for a moment. In other words, in order to improve performance under severe conditions, the so-called feed-forward control prevents slippage between the tire and the road surface, or the so-called brake one-side effect where the braking forces of the left and right wheels are extremely different. Cannot be prevented. Furthermore, it is impossible to prevent the running stability of a truck or the like from being deteriorated based on the poor loading state.

この様な問題に対応すべく、上記フィードフォワード制御等を行なう為には、懸架装置に対して車輪を支持する為の転がり軸受ユニットに、この車輪に加わるラジアル荷重とアキシアル荷重とのうちの一方又は双方を測定する為の荷重測定装置を組み込む事が考えられる。この様な場合に使用可能な荷重測定装置付車輪支持用転がり軸受ユニットとして従来から、特許文献１〜４に記載されたものが知られている。   In order to cope with such a problem, in order to perform the feedforward control or the like, one of a radial load and an axial load applied to the wheel is applied to the rolling bearing unit for supporting the wheel with respect to the suspension device. Or it is possible to incorporate a load measuring device for measuring both. Conventionally, what was described in patent documents 1-4 is known as a rolling bearing unit for wheel support with a load measuring device which can be used in such a case.

このうちの特許文献１には、ラジアル荷重を測定自在な、荷重測定装置付転がり軸受ユニットが記載されている。この従来構造の第１例の場合には、非接触式の変位センサにより、回転しない外輪と、この外輪の内径側で回転するハブとの径方向に関する変位を測定する事により、これら外輪とハブとの間に加わるラジアル荷重を求める様にしている。求めたラジアル荷重は、ＡＢＳを適正に制御する他、積載状態の不良を運転者に知らせる為に利用する。   Of these, Patent Document 1 describes a rolling bearing unit with a load measuring device capable of measuring a radial load. In the case of the first example of the conventional structure, the outer ring and the hub are measured by measuring the radial displacement between the outer ring that does not rotate and the hub that rotates on the inner diameter side of the outer ring by a non-contact displacement sensor. The radial load applied between and is calculated. The obtained radial load is used not only to properly control the ABS but also to inform the driver of a bad loading condition.

又、特許文献２には、転がり軸受ユニットに加わるアキシアル荷重を測定する構造が記載されている。この特許文献２に記載された従来構造の第２例の場合、外輪の外周面に設けた固定側フランジの内側面複数個所で、この固定側フランジをナックルに結合する為のボルトを螺合する為のねじ孔を囲む部分に、それぞれ荷重センサを添設している。上記外輪を上記ナックルに支持固定した状態でこれら各荷重センサは、このナックルの外側面と上記固定側フランジの内側面との間で挟持される。この様な従来構造の第２例の転がり軸受ユニットの荷重測定装置の場合、車輪と上記ナックルとの間に加わるアキシアル荷重は、上記各荷重センサにより測定される。   Patent document 2 describes a structure for measuring an axial load applied to a rolling bearing unit. In the case of the second example of the conventional structure described in Patent Document 2, bolts for connecting the fixed side flange to the knuckle are screwed at a plurality of positions on the inner side surface of the fixed side flange provided on the outer peripheral surface of the outer ring. Each load sensor is attached to a portion surrounding the screw hole. Each load sensor is clamped between the outer surface of the knuckle and the inner surface of the fixed flange in a state where the outer ring is supported and fixed to the knuckle. In the case of the load measuring device for the rolling bearing unit of the second example having such a conventional structure, the axial load applied between the wheel and the knuckle is measured by the load sensors.

又、特許文献３には、外輪の円周方向４個所位置に支持した変位センサユニットとハブに外嵌固定した断面Ｌ字形の被検出リングとにより、上記４個所位置での、上記外輪に対する上記ハブの、ラジアル方向及びスラスト方向の変位を検出し、各部の検出値に基づいて、このハブに加わる荷重の方向及びその大きさを求める構造が記載されている。   Further, in Patent Document 3, the displacement sensor unit supported at four positions in the circumferential direction of the outer ring and the L-shaped detection ring that is externally fitted and fixed to the hub are used to detect the above-described outer ring at the four positions. A structure is described in which the displacement of the hub in the radial direction and the thrust direction is detected, and the direction and magnitude of the load applied to the hub are determined based on the detected values of the respective parts.

更に、特許文献４には、一部の剛性を低くした外輪相当部材に動的歪みを検出する為のストレンゲージを設け、このストレンゲージが検出する転動体の通過周波数から転動体の公転速度を求め、この公転速度から、転がり軸受に加わるアキシアル荷重を測定する方法が記載されている。   Furthermore, in Patent Document 4, a strain gauge for detecting dynamic strain is provided in a member corresponding to an outer ring whose rigidity is partially reduced, and the revolution speed of the rolling element is determined from the passing frequency of the rolling element detected by the strain gauge. A method for determining the axial load applied to the rolling bearing from the revolution speed is described.

前述の特許文献１に記載された従来構造の第１例の場合、変位センサにより外輪とハブとの径方向に関する変位を測定する事で、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する。但し、この径方向に関する変位量は僅かである為、この荷重を精度良く求める為には、上記変位センサとして、高精度のものを使用する必要がある。高精度の非接触式センサは高価である為、荷重測定装置付転がり軸受ユニット全体としてコストが嵩む事が避けられない。   In the case of the first example of the conventional structure described in Patent Document 1, the load applied to the rolling bearing unit is measured by measuring the displacement in the radial direction between the outer ring and the hub using a displacement sensor. However, since the displacement amount in the radial direction is small, it is necessary to use a highly accurate displacement sensor in order to obtain this load with high accuracy. Since high-precision non-contact sensors are expensive, it is inevitable that the cost of the entire rolling bearing unit with a load measuring device increases.

又、特許文献２に記載された従来構造の第２例の場合、ナックルに対し外輪を支持固定する為のボルトと同数だけ、荷重センサを設ける必要がある。この為、荷重センサ自体が高価である事と相まって、転がり軸受ユニットの荷重測定装置全体としてのコストが相当に嵩む事が避けられない。又、特許文献３に記載された構造は、外輪の周方向４個所位置にセンサを設置する為、上記特許文献１に記載された構造よりも更にコストが嵩む。更に、特許文献４に記載された方法は、外輪相当部材の一部の剛性を低くする必要があり、この外輪相当部材の耐久性確保が難しくなる可能性がある。
又、特許文献１〜４の何れに記載された構造及び方法も、転がり軸受ユニットに加わる荷重を測定する為に専用の機構を設けている。この為、コスト並びに重量が嵩む事が避けられない。 In the second example of the conventional structure described in Patent Document 2, it is necessary to provide as many load sensors as the bolts for supporting and fixing the outer ring to the knuckle. For this reason, coupled with the fact that the load sensor itself is expensive, it is inevitable that the cost of the entire load measuring device of the rolling bearing unit is considerably increased. In addition, the structure described in Patent Document 3 is more expensive than the structure described in Patent Document 1 because sensors are installed at four positions in the circumferential direction of the outer ring. Furthermore, the method described in Patent Document 4 needs to reduce the rigidity of a part of the outer ring equivalent member, and it may be difficult to ensure the durability of the outer ring equivalent member.
Moreover, the structure and method described in any of Patent Documents 1 to 4 are provided with a dedicated mechanism for measuring the load applied to the rolling bearing unit. For this reason, an increase in cost and weight is inevitable.

尚、本発明に関連する技術として、特許文献５には、被検出面にＮ極とＳ極とを交互に配置したエンコーダを使用する事により、このエンコーダを支持した内輪の芯振れを検出する構造が記載されている。但し、上記特許文献５には、上記エンコーダを利用して、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求める技術に関しては、この様な技術を示唆する記述を含めても記載されていない。   As a technique related to the present invention, Patent Document 5 uses an encoder in which N poles and S poles are alternately arranged on the detected surface, thereby detecting the center runout of the inner ring that supports the encoder. The structure is described. However, Patent Document 5 does not describe a technique for obtaining a load applied to a rolling bearing unit using the encoder, even if a description suggesting such a technique is included.

これに対して、特願２００４−２７９１５５号には、小型且つ軽量に構成できて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求められる荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実現できる、荷重測定装置付転がり軸受ユニットの構造に関する発明が記載されている。本発明は、この先発明の改良に関するものである為、先ず、この先発明に就いて説明する。   On the other hand, Japanese Patent Application No. 2004-279155 discloses a rolling bearing unit with a load measuring device that can be configured to be small and light and can realize a rolling bearing unit with a load measuring device that requires a load applied to the rolling bearing unit. An invention relating to structure is described. Since the present invention relates to the improvement of the prior invention, first, the prior invention will be described.

図５〜９は、この先発明の実施の形態の第１例を示している。この荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニット１と、回転速度検出装置としての機能を兼ね備えた、荷重測定装置２とを備える。
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット１は、図５に示す様に、外輪３と、ハブ４と、複数の転動体５、５とを備える。このうちの外輪３は、使用状態で懸架装置に支持固定される静止側軌道輪であって、内周面に複列の外輪軌道６、６を、外周面にこの懸架装置に結合する為の外向フランジ状の取付部７を、それぞれ有する。又、上記ハブ４は、使用状態で車輪を支持固定してこの車輪と共に回転する回転側軌道輪であって、ハブ本体８と内輪９とを組み合わせ固定して成る。この様なハブ４は、外周面の軸方向外端部（懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向外側となる端部）に車輪を支持固定する為のフランジ１０を、軸方向中間部及び内輪９の外周面に複列の内輪軌道１１、１１を、それぞれ設けている。上記各転動体５、５は、これら各内輪軌道１１、１１と上記各外輪軌道６、６との間にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けて、上記外輪３の内径側に上記ハブ４を、この外輪３と同心に回転自在に支持している。 5 to 9 show a first example of the embodiment of the present invention. This rolling bearing unit with a load measuring device includes a wheel bearing rolling bearing unit 1 and a load measuring device 2 having a function as a rotational speed detecting device.
Among these, the wheel support rolling bearing unit 1 includes an outer ring 3, a hub 4, and a plurality of rolling elements 5, 5 as shown in FIG. 5. Of these, the outer ring 3 is a stationary-side bearing ring that is supported and fixed to the suspension device in use. The outer ring 3 has double-row outer ring raceways 6 and 6 connected to the suspension surface on the outer peripheral surface. Each has an outward flange-shaped attachment portion 7. The hub 4 is a rotating raceway that supports and fixes a wheel in use and rotates together with the wheel. The hub body 8 and the inner ring 9 are combined and fixed. Such a hub 4 includes a flange 10 for supporting and fixing a wheel to an outer peripheral end portion in the axial direction of the outer peripheral surface (an end portion on the outer side in the width direction of the vehicle body when assembled to the suspension device). Double-row inner ring raceways 11 are provided on the outer circumferential surface of the inner ring 9. A plurality of each of the rolling elements 5 and 5 are provided between the inner ring raceways 11 and 11 and the outer ring raceways 6 and 6, respectively, so that they can freely roll, and the hub 4 is provided on the inner diameter side of the outer ring 3. Is rotatably supported concentrically with the outer ring 3.

一方、上記荷重測定装置２は、図５に示す様に、エンコーダ１２と、センサ１３と、図示しない演算器とを備える。
このうちのエンコーダ１２は、支持板１４とエンコーダ本体１５とから成る。このうちの支持板１４は、軟鋼板等の磁性金属板を曲げ形成する事により、円輪部１６と円筒部１７とを傾斜部により連続させたもので、断面形状を大略Ｊ字形とし、全体を円環状としている。又、上記エンコーダ本体１５は、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石製で、全体を円輪状としており、上記円輪部１６の軸方向内側面に、上記円筒部１７と同心に添着固定されている。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the load measuring device 2 includes an encoder 12, a sensor 13, and a calculator (not shown).
Of these, the encoder 12 includes a support plate 14 and an encoder body 15. Of these, the support plate 14 is formed by bending a magnetic metal plate such as a mild steel plate so that the annular portion 16 and the cylindrical portion 17 are continuous by an inclined portion. Is an annular shape. The encoder body 15 is made of a permanent magnet such as a rubber magnet or a plastic magnet, and has an annular shape as a whole. The encoder body 15 is attached and fixed concentrically with the cylindrical portion 17 on the inner surface in the axial direction of the annular portion 16. Yes.

上記エンコーダ本体１５を構成する永久磁石は、軸方向に着磁されており、その着磁方向を、円周方向に亙り、交互に且つ等間隔で変化させている。従って、被検出面である上記エンコーダ本体１５の軸方向内側面には、図６に示す様にＮ極とＳ極とが交互に、且つ、等間隔に配置されている。そして、上記Ｎ極に着磁された部分とＳ極に着磁された部分との円周方向に関する幅のうち、Ｎ極に着磁された部分の幅を径方向外側程広く、Ｓ極に着磁された部分の幅を径方向内側程広くしている。この様に構成する上記エンコーダ１２は、上記支持板１４の円筒部１７を前記内輪９の軸方向内端部に締り嵌めで外嵌する事により、前記ハブ４の軸方向内輪部に、このハブ４と同心に結合固定している。この状態で上記エンコーダ本体１５の軸方向内側面は、上記ハブ４の中心軸に直交する仮想平面上に位置する。   The permanent magnets constituting the encoder body 15 are magnetized in the axial direction, and the magnetization direction is changed alternately and at equal intervals over the circumferential direction. Therefore, as shown in FIG. 6, N poles and S poles are alternately arranged at equal intervals on the inner surface in the axial direction of the encoder body 15 which is a detected surface. Of the width in the circumferential direction between the portion magnetized in the N pole and the portion magnetized in the S pole, the width of the portion magnetized in the N pole is wider toward the outside in the radial direction, The width of the magnetized portion is increased toward the inner side in the radial direction. The encoder 12 configured as described above is configured such that the cylindrical portion 17 of the support plate 14 is externally fitted to the axially inner end portion of the inner ring 9 by an interference fit so that the hub 4 has an axially inner ring portion. 4 and concentrically. In this state, the inner surface in the axial direction of the encoder body 15 is located on a virtual plane orthogonal to the central axis of the hub 4.

一方、前記センサ１３は、前記外輪３の軸方向内端部に、カバー１８を介して支持固定している。このカバー１８は、合成樹脂を射出成形する事により、或は、金属板に絞り加工を施す事により、有底円筒状に形成されており、上記外輪３の内端開口部を塞ぐ状態で、この外輪３の内端部に嵌合固定されている。この様なカバー１８を構成する底板部１９の一部外径寄り部分で上記エンコーダ１２の被検出面に対向する部分に取付孔２０を、この底板部１９を軸方向に貫通する状態で形成している。   On the other hand, the sensor 13 is supported and fixed to the inner end of the outer ring 3 in the axial direction via a cover 18. The cover 18 is formed into a bottomed cylindrical shape by injection molding a synthetic resin or by drawing a metal plate, and in a state of closing the inner end opening of the outer ring 3, It is fitted and fixed to the inner end of the outer ring 3. A mounting hole 20 is formed in a portion of the bottom plate portion 19 of the cover 18 that is close to the outer diameter of the bottom plate portion 19 and opposed to the detection surface of the encoder 12 so as to penetrate the bottom plate portion 19 in the axial direction. ing.

上記センサ１３は、上記取付孔２０を軸方向内方から外方に挿通する状態で、上記底板部１９に支持固定されている。そして、上記センサ１３の先端面（図５の左端面）に設けた検出部を、上記エンコーダ１２の被検出面に、０．５〜２mm程度の測定隙間を介して、近接対向させている。又、アクティブ型の磁気センサである、上記センサ１３の検出部には、ホール素子、磁気抵抗素子等の磁気検出素子を設けている。この様な磁気検出素子の特性は、Ｎ極に対向している状態とＳ極に対向している状態とで変化する。従って、前記ハブ４と共に上記エンコーダ１２が回転すると、上記磁気検出素子の特性が変化し、上記センサ１３の出力信号が変化する。   The sensor 13 is supported and fixed to the bottom plate portion 19 in a state in which the mounting hole 20 is inserted from the inside in the axial direction to the outside. And the detection part provided in the front end surface (left end surface of FIG. 5) of the said sensor 13 is made to adjoin and oppose to the to-be-detected surface of the said encoder 12 through the measurement clearance gap of about 0.5-2 mm. In addition, a magnetic detecting element such as a Hall element or a magnetoresistive element is provided in the detecting portion of the sensor 13 which is an active magnetic sensor. The characteristics of such a magnetic detection element change between a state facing the N pole and a state facing the S pole. Therefore, when the encoder 12 rotates together with the hub 4, the characteristics of the magnetic detection element change, and the output signal of the sensor 13 changes.

この様にして上記センサ１３の出力信号が変化する周期（周波数）は、上記ハブ４の回転速度に応じて変化する。具体的には、この回転速度が速くなる程、上記出力信号が変化する周期が短くなり、変化する周波数が高くなる。この為、この出力信号を車体側等に設けた図示しない制御器に送れば、上記エンコーダ１２と共に回転する前記車輪の回転速度を求めて、ＡＢＳやＴＣＳの制御を行なえる。この点に就いては、従来から知られている技術と同様である。
特に、先発明の場合には、上記ハブ４と前記外輪３との間に作用するラジアル荷重の大きさに基づいて、上記出力信号が変化するパターンが変化する為、このパターンを観察する事により、上記ラジアル荷重を求める事ができる。この点に就いて、図７〜９を参照しつつ説明する。 In this way, the cycle (frequency) at which the output signal of the sensor 13 changes varies according to the rotational speed of the hub 4. Specifically, the faster the rotation speed, the shorter the cycle of changing the output signal, and the higher the changing frequency. For this reason, if this output signal is sent to a controller (not shown) provided on the vehicle body side or the like, the rotational speed of the wheel rotating together with the encoder 12 can be obtained to control the ABS and TCS. This point is the same as a conventionally known technique.
In particular, in the case of the prior invention, since the pattern in which the output signal changes changes based on the radial load acting between the hub 4 and the outer ring 3, by observing this pattern, The radial load can be obtained. This point will be described with reference to FIGS.

先ず、上記ラジアル荷重を求められる前提に就いて説明する。前述した特許文献１に記載されている様に、上記外輪３と上記ハブ４との径方向に関する相対位置は、これら外輪３とハブ４との間に加わるラジアル荷重の大きさに応じて変化する。上記特許文献１に記載されている従来技術の場合には、外輪とハブとの径方向に関する変位を変位センサにより直接測定する事により、これら外輪とハブとの間に加わるラジアル荷重を求める様にしていた。これに対して、先発明の場合には、上記エンコーダ１２と上記センサ１３との相対変位に基づいて、上記外輪３と上記ハブ４との間に加わるラジアル荷重の大きさを求める様にしている。この点に就いて、以下に説明する。   First, the premise for obtaining the radial load will be described. As described in Patent Document 1 described above, the relative position in the radial direction between the outer ring 3 and the hub 4 changes according to the magnitude of the radial load applied between the outer ring 3 and the hub 4. . In the case of the prior art described in Patent Document 1, the radial load applied between the outer ring and the hub is obtained by directly measuring the displacement in the radial direction between the outer ring and the hub using a displacement sensor. It was. On the other hand, in the case of the prior invention, the magnitude of the radial load applied between the outer ring 3 and the hub 4 is obtained based on the relative displacement between the encoder 12 and the sensor 13. . This point will be described below.

上記外輪３と上記ハブ４との間に標準的なラジアル荷重（標準値）が加わっている場合に、上記センサ１３の検出部が、上記エンコーダ１２の被検出面の径方向中央部に対向していると仮定する。この場合に上記センサ１３の検出部は、図７に鎖線αで示した、上記被検出面の中央部を走査する。この径方向中央部では、前記Ｎ極に着磁された部分の周方向に関する幅と、Ｓ極に着磁された部分の周方向に関する幅とが互いに等しいので、上記センサ１３の出力信号は、図８の（Ａ）に示す様に、基準電圧（例えば０Ｖ）を中心として両側に同じだけ振れる。即ち、上記出力信号の電圧がこの基準電圧よりも高くなる周期ＴH と低くなる周期ＴL とは互いに等しく（ＴH ＝ＴL ）なる。又、上記出力信号の電圧の最大値と上記基準電圧との差△ＶH と、同じく最小値と基準電圧との差△ＶL とも、互いに等しく（△ＶH ＝△ＶL ）なる。 When a standard radial load (standard value) is applied between the outer ring 3 and the hub 4, the detection portion of the sensor 13 faces the center portion in the radial direction of the detection surface of the encoder 12. Assuming that In this case, the detection unit of the sensor 13 scans the center portion of the detection surface indicated by a chain line α in FIG. In this radial central portion, the width in the circumferential direction of the portion magnetized in the N pole and the width in the circumferential direction of the portion magnetized in the S pole are equal to each other. As shown in FIG. 8A, the same voltage is swung on both sides around the reference voltage (for example, 0 V). That is, the period T H when the voltage of the output signal is higher than the reference voltage and the period T L when it is lower are equal to each other (T H = T L ). The difference ΔV H between the maximum value of the output signal voltage and the reference voltage and the difference ΔV L between the minimum value and the reference voltage are also equal to each other (ΔV H = ΔV L ).

これに対して、上記外輪３と上記ハブ４との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも大きくなると、このハブ４に対するこの外輪３の位置が下方にずれて、上記センサ１３の検出部が、上記エンコーダ１２の被検出面の径方向内側寄り部分に対向する。この場合に上記センサ１３の検出部は、図３に鎖線βで示した、上記被検出面の径方向内寄り部分を走査する。この径方向内寄り部分では、上記Ｎ極に着磁された部分の周方向に関する幅が、Ｓ極に着磁された部分の周方向に関する幅よりも狭いので、上記センサ１３の出力信号は、図８の（Ｂ）に示す様に、基準電圧（例えば０Ｖ）を中心として低位側に大きく振れる。即ち、上記出力信号の電圧がこの基準電圧よりも低くなる周期ＴL が、高くなる周期ＴH よりも大きく（ＴH ＜ＴL ）なる。又、上記出力信号の電圧の最小値と基準電圧との差△ＶL が、同じく最大値と基準電圧との差△ＶH よりも大きく（△ＶL ＞△ＶH ）なる。 On the other hand, when the radial load applied between the outer ring 3 and the hub 4 becomes larger than a standard value, the position of the outer ring 3 with respect to the hub 4 is shifted downward, and the detection unit of the sensor 13 Opposite to the radially inner portion of the detection surface of the encoder 12. In this case, the detection unit of the sensor 13 scans a radially inward portion of the detected surface indicated by a chain line β in FIG. In the radially inward portion, the width in the circumferential direction of the portion magnetized in the N pole is narrower than the width in the circumferential direction of the portion magnetized in the S pole. As shown in (B) of FIG. 8, the reference voltage (for example, 0 V) swings largely toward the lower side. That is, the period T L when the voltage of the output signal is lower than the reference voltage is larger than the period T H when it becomes higher (T H <T L ). Further, the difference ΔV L between the minimum value of the output signal voltage and the reference voltage is also larger than the difference ΔV H between the maximum value and the reference voltage (ΔV L > ΔV H ).

更に、上述した場合とは逆に、上記外輪３と上記ハブ４との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも小さくなると、このハブ４に対するこの外輪３の位置が上方にずれて、上記センサ１３の検出部が、上記エンコーダ１２の被検出面の径方向外側寄り部分に対向する。この場合に上記センサ１３の検出部は、図７に鎖線γで示した、上記被検出面の径方向外寄り部分を走査する。この径方向外寄り部分では、上記Ｎ極に着磁された部分の周方向に関する幅が、Ｓ極に着磁された部分の周方向に関する幅よりも広いので、上記センサ１３の出力信号は、図８の（Ｃ）に示す様に、基準電圧（例えば０Ｖ）を中心として高位側に大きく振れる。即ち、上記出力信号の電圧がこの基準電圧よりも高くなる周期ＴH が、低くなる周期ＴL よりも大きく（ＴH ＞ＴL ）なる。又、上記出力信号の電圧の最大値と上記基準電圧との差△ＶH が、同じく最小値と基準電圧との差△ＶL よりも大きく（△ＶH ＞△ＶL ）なる。 Further, contrary to the case described above, when the radial load applied between the outer ring 3 and the hub 4 becomes smaller than the standard value, the position of the outer ring 3 with respect to the hub 4 shifts upward, and the sensor 13 The detecting portion of the encoder 12 is opposed to a radially outward portion of the detected surface of the encoder 12. In this case, the detection unit of the sensor 13 scans a radially outward portion of the detected surface indicated by a chain line γ in FIG. In the radially outer portion, the width in the circumferential direction of the portion magnetized in the N pole is wider than the width in the circumferential direction of the portion magnetized in the S pole. As shown in (C) of FIG. 8, the reference voltage (for example, 0 V) is largely swung to the higher side. That is, the voltage of the output signal becomes higher period T H than the reference voltage becomes larger than the period T L which is lower (T H> T L). Further, the difference ΔV H between the maximum value of the output signal voltage and the reference voltage is also larger than the difference ΔV L between the minimum value and the reference voltage (ΔV H > ΔV L ).

従って、上記センサ１３の出力信号のパターンを見れば、上記外輪３の中心軸と上記ハブ４の中心軸とがずれている程度（径方向変位量）を求める事ができる。具体的には、この出力信号の電位が基準電圧よりも高くなる周期ＴH と低くなる周期ＴL との比「ＴH ／ＴL 」を観察すれば、上記外輪３の中心軸と上記ハブ４の中心軸とがずれている程度（径方向変位量）を求める事ができる。又は、上記出力信号の電圧の最大値と上記基準電圧との差△ＶH と、同じく最小値と基準電圧との差△ＶL との比「△ＶH ／△ＶL 」を観察する事によっても、上記径方向変位量を求められる。これら各比「ＴH ／ＴL 」、「△ＶH ／△ＶL 」と径方向変位量との関係は、何れの比に就いてもほぼ直線的であるから、容易に求められる。そして、求めた関係を、前記ラジアル荷重を算出する為の図示しない演算器（マイクロコンピュータ）にインストールするソフトウェア中に組み込んでおく。 Therefore, by looking at the pattern of the output signal of the sensor 13, it is possible to determine the degree of deviation (radial displacement) between the central axis of the outer ring 3 and the central axis of the hub 4. Specifically, if the ratio “T H / T L ” between the period T H at which the potential of the output signal becomes higher than the reference voltage and the period T L at which it becomes lower is observed, the central axis of the outer ring 3 and the hub It is possible to determine the degree of deviation from the central axis of 4 (the amount of radial displacement). Or, observe the ratio “ΔV H / ΔV L ” between the difference ΔV H between the maximum value of the voltage of the output signal and the reference voltage and the difference ΔV L between the minimum value and the reference voltage. The above-described radial displacement amount can also be obtained. The relationship between these ratios “T H / T L ”, “ΔV H / ΔV L ” and the amount of radial displacement can be easily obtained because the ratio is almost linear for any ratio. And the calculated | required relationship is integrated in the software installed in the calculator (microcomputer) which is not shown in figure for calculating the said radial load.

更に、上記径方向変位量と上記ラジアル荷重との関係は、計算により、或は実験により求められる。計算により求める場合には、前記転がり軸受ユニット１の諸元、即ち、前記各外輪軌道６、６及び前記各内輪軌道１１、１１の断面の曲率半径、前記各転動体５、５の数及び直径に加えて、上記外輪３及びハブ４の材質を基に、転がり軸受ユニットの技術分野で広く知られた理論に基づいて求める。又、実験により求める場合には、上記外輪３とハブ４との間に、それぞれが既知である、異なる大きさのラジアル荷重を加えつつ、これら外輪３とハブ４との径方向に関する相対変位量を測定する。何れにしても、上記径方向変位量と上記ラジアル荷重の大きさとに関して、図９に示す様な関係を求め、上記ソフトウェア中に組み込んでおく。   Further, the relationship between the radial displacement and the radial load can be obtained by calculation or experiment. When obtaining by calculation, the specifications of the rolling bearing unit 1, that is, the radius of curvature of the cross sections of the outer ring raceways 6 and 6 and the inner ring raceways 11 and 11, the number and diameter of the rolling elements 5 and 5, respectively. In addition, based on the material of the outer ring 3 and the hub 4, it is obtained based on the theory widely known in the technical field of rolling bearing units. Further, in the case of obtaining by experiment, a relative displacement amount in the radial direction between the outer ring 3 and the hub 4 is applied between the outer ring 3 and the hub 4 while applying different known radial loads. Measure. In any case, the relationship as shown in FIG. 9 is obtained with respect to the radial displacement amount and the radial load, and incorporated in the software.

先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、上述の様に構成するので、転がり軸受ユニット部分に変位センサ等の新たな部品を組み込む必要なく、上記ラジアル荷重を求める事ができる。即ち、前記エンコーダ１２とセンサ１３との組み合わせは、ＡＢＳやＴＣＳの制御を行なうべく、上記ハブ４の回転速度を検出する為にも必要である。先発明に係る荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、この様な回転速度を検出する為に必要な構造を工夫する事により上記ラジアル荷重を求める構造である為、この転がり軸受ユニットに加わるラジアル荷重を求める為の構造を、小型且つ軽量に構成できる。   Since the rolling bearing unit with a load measuring device according to the present invention is configured as described above, the radial load can be obtained without having to incorporate new components such as a displacement sensor in the rolling bearing unit portion. That is, the combination of the encoder 12 and the sensor 13 is also necessary for detecting the rotational speed of the hub 4 so as to control the ABS and TCS. Since the rolling bearing unit with a load measuring device according to the previous invention is a structure for obtaining the radial load by devising such a structure necessary for detecting the rotational speed, the radial load applied to the rolling bearing unit is determined. The required structure can be made small and lightweight.

尚、図８から明らかな通り、本例の場合、ラジアル荷重の大きさにより、上記センサ１３の出力信号の電圧が基準電圧よりも高くなる周期ＴH と低くなる周期ＴL とが変化する。従って、上記ラジアル荷重の変動に関係なく、上記ハブ４の回転速度を正確に求める為には、上記両周期の和「ＴH ＋ＴL 」に基づいて、この回転速度を算出する。この和「ＴH ＋ＴL 」は、前記Ｎ極に着磁された部分及びＳ極に着磁された部分を、図６、７に示す様な扇形或いは逆扇形にした場合でも、上記径方向変位に関係なくほぼ一定である為、上記回転速度を正確に求められる。 Incidentally, as it is clear from FIG. 8, in this example, the magnitude of radial load, the period T L of the voltage of the output signal becomes lower as the higher becomes the period T H than the reference voltage of the sensor 13 changes. Accordingly, in order to accurately obtain the rotational speed of the hub 4 regardless of the change in the radial load, the rotational speed is calculated based on the sum of the two periods “T H + T L ”. This sum “T H + T L ” is the same as the radial direction even when the portion magnetized in the N pole and the portion magnetized in the S pole are fan-shaped or reverse fan-shaped as shown in FIGS. Since it is almost constant regardless of the displacement, the rotational speed can be accurately obtained.

次に、図１０〜１２は、先発明の実施の形態の第２例を示している。この第２例の場合には、ハブ４ａの軸方向中間部で複列に配置された転動体５、５同士の間部分に、エンコーダ１２ａを外嵌固定している。このエンコーダ１２ａは、図１１の（Ａ）に示す様な帯状の素材を丸める事により、図１１の（Ｂ）に示す様に構成したもので、円筒状の支持板１４ａの外周面に同じく円筒状のエンコーダ本体１５ａを、全周に亙って添着固定して成る。   Next, FIGS. 10 to 12 show a second example of the embodiment of the prior invention. In the case of this second example, an encoder 12a is externally fitted and fixed to a portion between the rolling elements 5 and 5 arranged in a double row at the intermediate portion in the axial direction of the hub 4a. This encoder 12a is configured as shown in FIG. 11B by rounding a strip-shaped material as shown in FIG. 11A, and is similarly cylindrical on the outer peripheral surface of the cylindrical support plate 14a. An encoder main body 15a is attached and fixed over the entire circumference.

上記エンコーダ本体１５ａは、ゴム磁石、プラスチック磁石等の永久磁石製で、径方向に着磁している。着磁方向は、円周方向に亙って交互に且つ等間隔で変化させている。従って、被検出面である上記エンコーダ本体１５ａの外周面には、Ｎ極とＳ極とが、交互に、且つ、等間隔で配置されている。このうち、第一被検出部であるＮ極に着磁された部分の円周方向に関する幅は、上記エンコーダ本体１５ａの軸方向一端部で広く、他端部で狭くしている。これに対して、第二被検出部であるＳ極に着磁された部分の円周方向に関する幅は、上記エンコーダ本体１５ａの軸方向一端部で狭く、他端部で広くしている。   The encoder body 15a is made of a permanent magnet such as a rubber magnet or a plastic magnet, and is magnetized in the radial direction. The magnetization direction is changed alternately and at equal intervals over the circumferential direction. Therefore, N poles and S poles are alternately arranged at equal intervals on the outer peripheral surface of the encoder body 15a, which is the detection surface. Among these, the width in the circumferential direction of the portion magnetized to the N pole that is the first detected portion is wide at one end in the axial direction of the encoder body 15a and narrow at the other end. On the other hand, the width in the circumferential direction of the portion magnetized by the S pole as the second detected portion is narrow at one end in the axial direction of the encoder body 15a and wide at the other end.

この様なエンコーダ１２ａと組み合わされるセンサ１３ａは、外輪３の軸方向中間部で複列の外輪軌道６、６の間部分に形成された取付孔２０ａに、この外輪３の径方向外方から内方に向け挿通している。そして、上記センサ１３ａの先端面に設けた検出部を、上記エンコーダ本体１５ａの外周面に近接対向させている。   The sensor 13a combined with such an encoder 12a is inserted into a mounting hole 20a formed in a portion between the double row outer ring raceways 6 and 6 at an intermediate portion in the axial direction of the outer ring 3 from the radially outer side of the outer ring 3. It is inserted toward the direction. And the detection part provided in the front end surface of the said sensor 13a is made to oppose the outer peripheral surface of the said encoder main body 15a in proximity.

上述の様な構成を有する、先発明の実施の形態の第２例の場合、上記外輪３と上記ハブ４ａとの間に加わるアキシアル荷重の変動に伴ってこれら外輪３とハブ４ａとの相対位置が軸方向にずれると、上記エンコーダ本体１５ａの外周面のうちで上記センサ１３ａの検出部が対向する部分の軸方向位置が変化する。この結果、前述した第１例の場合と同様に、上記センサ１３ａの出力信号が変化するパターンは、図１２に示す様に変わる。この図１２に示す様なセンサ１３ａの出力信号が変化するパターンと、上記外輪３と上記ハブ４ａとの間に加わるアキシアル荷重の大きさとの関係も、前述した第１例でのラジアル荷重と出力信号の変化のパターンとの関係と同様に、計算或は実験により求められる。従って、この出力信号の変化のパターンを観察する事で、上記アキシアル荷重の大きさを求める事ができる。   In the case of the second example of the embodiment of the present invention having the above-described configuration, the relative position between the outer ring 3 and the hub 4a according to the variation of the axial load applied between the outer ring 3 and the hub 4a. Is shifted in the axial direction, the axial position of the portion of the outer peripheral surface of the encoder main body 15a facing the detection portion of the sensor 13a changes. As a result, as in the case of the first example described above, the pattern in which the output signal of the sensor 13a changes changes as shown in FIG. The relationship between the pattern in which the output signal of the sensor 13a changes as shown in FIG. 12 and the magnitude of the axial load applied between the outer ring 3 and the hub 4a is also the radial load and output in the first example described above. Similar to the relationship with the signal change pattern, it is obtained by calculation or experiment. Therefore, the magnitude of the axial load can be obtained by observing the change pattern of the output signal.

図１３〜１５は、先発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、被検出面であるエンコーダ１２ｂの軸方向側面に複数の被検出用組み合わせ部２１、２１を、円周方向に亙り等間隔で配置している。これら各被検出用組み合わせ部２１、２１は、それぞれが他の部分とは特性が異なる１対の個性化部分２２、２２により構成している。図示の例では、これら各個性化部分２２、２２として、図１３に示す様なスリット状の長孔を採用している。上記各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部２１、２１で、径方向に関して同じ方向に連続的に変化させる。図示の例では、各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｂの径方向外側程大きくなり、円周方向に隣り合う各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｂの径方向外側程小さくなる方向に傾斜している。   13 to 15 show a third example of the embodiment of the prior invention. In the case of this example, a plurality of combination parts for detection 21 and 21 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the side surface in the axial direction of the encoder 12b which is a detection surface. Each of these combination parts 21 and 21 for detection is composed of a pair of individualized parts 22 and 22 each having different characteristics from the other parts. In the illustrated example, a slit-like long hole as shown in FIG. 13 is adopted as each of the individualized portions 22 and 22. The interval in the circumferential direction between each pair of individualized portions 22, 22 constituting each detected combination portion 21, 21 is the same in the radial direction in all detected combination portions 21, 21. Change continuously. In the illustrated example, the interval in the circumferential direction between the pair of individualized portions 22 and 22 constituting each detected combination portion 21 and 21 increases toward the outer side in the radial direction of the encoder 12b. The intervals in the circumferential direction between the individualized portions 22 and 22 constituting each of the detected combination portions 21 and 21 that are adjacent to each other are inclined in a direction that becomes smaller toward the outside in the radial direction of the encoder 12b.

上述の様なエンコーダ１２ｂの被検出面にその検出部を対向させたセンサの出力信号は、図１５に示す様に、上記各個性化部分２２、２２に対向する瞬間に変化する。そして、変化する間隔（周期）は、上記センサの検出部が対向する部分の径方向位置の変化に伴って変化する。
例えば、外輪等の静止側軌道輪とハブ等の回転側軌道輪との間に標準的なラジアル荷重（標準値）が加わっている場合、上記センサの検出部は、図１４、１５に鎖線αで示した、上記被検出面の中央部を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図１５の（Ｂ）に示す様に変化する。
これに対して、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも大きくなると、上記センサの検出部は、例えば、図１４、１５に鎖線βで示した、上記被検出面の径方向内寄り部分を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図１５の（Ａ）に示す様に変化する。
更に、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に加わるラジアル荷重が標準値よりも小さくなると、上記センサの検出部は、例えば、図１４、１５に鎖線γで示した、上記被検出面の径方向外寄り部分を走査する。この場合に上記センサの出力信号は、図１５の（Ｃ）に示す様に変化する。
従って、本例の場合も、上記センサの出力信号のパターン（変化の間隔）を見れば、上記静止側軌道輪の中心軸と上記回転側軌道輪の中心軸とがずれている程度（径方向変位量）を求め、更にこのずれている程度から、これら両軌道輪同士の間に加わるラジアル荷重を求める事ができる。 As shown in FIG. 15, the output signal of the sensor having the detection portion opposed to the detection surface of the encoder 12b as described above changes at the moment of facing the individualized portions 22, 22. The changing interval (cycle) changes with the change in the radial position of the portion of the sensor facing the detecting portion.
For example, when a standard radial load (standard value) is applied between a stationary-side raceway such as an outer ring and a rotation-side raceway such as a hub, the detection unit of the sensor is shown in FIG. The center portion of the detection surface shown in FIG. In this case, the output signal of the sensor changes as shown in FIG.
On the other hand, when the radial load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway becomes larger than the standard value, the detection unit of the sensor is shown by a chain line β in FIGS. Then, the radially inward portion of the detected surface is scanned. In this case, the output signal of the sensor changes as shown in FIG.
Further, when the radial load applied between the stationary side raceway and the rotation side raceway becomes smaller than the standard value, the detection unit of the sensor, for example, the above-mentioned covered line indicated by a chain line γ in FIGS. Scan a radially outward portion of the detection surface. In this case, the output signal of the sensor changes as shown in FIG.
Therefore, also in this example, when the output signal pattern (change interval) of the sensor is seen, the center axis of the stationary side raceway and the center axis of the rotation side raceway are displaced (in the radial direction). The amount of displacement) can be obtained, and the radial load applied between these two races can be obtained from the degree of deviation.

次に、図１６は、先発明の実施の形態の第４例を示している。本例は、上述の第３例の構造を、アキシアル荷重の大きさを求める為に適用したものである。即ち、本例の場合には、被検出面である円筒状のエンコーダ１２ｃの外周面（又は内周面）に、上記第３例の場合と同様の複数の被検出用組み合わせ部２１、２１を、円周方向に亙り等間隔で配置している。これら各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する各個性化部分２２、２２を有する上記エンコーダ１２ｃは、図１６の（Ａ）に示す様な、予めこれら各個性化部分２２、２２である各長孔を打ち抜き形成した帯状の磁性金属板を丸め、円周方向両端縁同士を突き合わせ溶接する事により造る。本例の場合も、上記第３例の場合と同様に、上記各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔は、総ての被検出用組み合わせ部２１、２１で軸方向に関して同じ方向に連続的に変化させる。即ち、各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する１対ずつの個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｃの軸方向一端（図１６の右下端）程小さくなり、円周方向に隣り合う各被検出用組み合わせ部２１、２１を構成する個性化部分２２、２２同士の円周方向に関する間隔が、上記エンコーダ１２ｃの軸方向他端（図１６の左上端）程小さくなる方向に傾斜している。   Next, FIG. 16 shows a fourth example of the embodiment of the prior invention. In this example, the structure of the third example is applied to obtain the magnitude of the axial load. That is, in the case of this example, a plurality of combination parts 21 and 21 for detection similar to those in the case of the third example are provided on the outer peripheral surface (or inner peripheral surface) of the cylindrical encoder 12c that is the detection surface. In the circumferential direction, they are arranged at equal intervals. The encoder 12c having the individualized portions 22 and 22 constituting the detected combination portions 21 and 21 has the individualized portions 22 and 22 in advance as shown in FIG. The belt-shaped magnetic metal plate formed by punching long holes is rounded, and both end edges in the circumferential direction are butt-welded to each other. Also in the case of this example, as in the case of the third example, the intervals in the circumferential direction between the pair of individualized portions 22 and 22 constituting each combination part for detection 21 and 21 are all The combination parts 21 and 21 to be detected are continuously changed in the same direction with respect to the axial direction. That is, the interval in the circumferential direction between the pair of individualizing portions 22 and 22 constituting each detected combination portion 21 and 21 becomes smaller toward one end in the axial direction of the encoder 12c (lower right end in FIG. 16). The interval in the circumferential direction between the individualized portions 22, 22 constituting each of the detected combination portions 21, 21 adjacent in the circumferential direction is the other axial end of the encoder 12 c (upper left end in FIG. 16). It is inclined in the direction of decreasing.

上述の様なエンコーダ１２ｃの被検出面である外周面（又は内周面）にその検出部を対向させたセンサの出力信号は、前述の第３例の場合と同様に、前述の図１５に示す様に、上記各個性化部分２２、２２に対向する瞬間に変化する。そして、変化する間隔（周期）は、上記センサの検出部が対向する部分の軸方向位置の変化に伴って変化する。従って、本例の場合も、上記センサの出力信号のパターンを見れば、静止側軌道輪と回転側軌道輪とが軸方向にずれている程度（軸方向変位量）を求め、更にこのずれている程度から、これら両軌道輪同士の間に加わるアキシアル荷重を求める事ができる。上記センサの出力信号のパターンから荷重を求める手法に関しては、求めるべき荷重がラジアル荷重からアキシアル荷重に変わった以外、上記第３例の場合と同様である。   The output signal of the sensor having the detection portion opposed to the outer peripheral surface (or inner peripheral surface) which is the detected surface of the encoder 12c as described above is shown in FIG. 15 as in the case of the third example. As shown, it changes at the moment of facing the individualized portions 22, 22. The changing interval (cycle) changes with the change in the axial position of the portion of the sensor facing the detecting portion. Therefore, also in this example, by looking at the pattern of the output signal of the sensor, the degree to which the stationary side raceway and the rotary side raceway are displaced in the axial direction (axial displacement amount) is obtained. Thus, the axial load applied between these two races can be determined. The method for obtaining the load from the pattern of the output signal of the sensor is the same as in the case of the third example except that the load to be obtained is changed from the radial load to the axial load.

次に、図１７〜２０は、先発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、ハブ４ａの中間部に、磁性金属板製のエンコーダ１２ｄを外嵌固定している。被検出面である、このエンコーダ１２ｄの外周面には、スリット状の透孔２３ａ、２３ｂと柱部２４ａ、２４ｂとが、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置されている。尚、円周方向に隣り合う透孔２３ａ、２３ｂ同士、或は柱部２４ａ、２４ｂ同士のピッチは互いに等しいが、各透孔２３ａ、２３ｂの円周方向に関する幅と、各柱部２４ａ、２４ｂの円周方向に関する幅とが等しい必要はない。上記各透孔２３ａ、２３ｂと上記各柱部２４ａ、２４ｂとは、上記エンコーダ１２ｄの軸方向に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このエンコーダ１２ｄの軸方向中央部を境に互いに逆方向としている。即ち、本例のエンコーダ１２ｄは、軸方向片半部に、上記軸方向に対し所定方向に同じだけ傾斜した透孔２３ａ、２３ａを形成すると共に、軸方向他半部に、この所定方向と逆方向に同じ角度だけ傾斜した透孔２３ｂ、２３ｂを形成している。   Next, FIGS. 17 to 20 show a fifth example of the embodiment of the prior invention. In this example, an encoder 12d made of a magnetic metal plate is externally fitted and fixed to an intermediate portion of the hub 4a. Slit-like through holes 23a and 23b and column portions 24a and 24b are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the encoder 12d, which is the detection surface. The pitches of the through holes 23a and 23b adjacent to each other in the circumferential direction or the pitches of the column parts 24a and 24b are equal to each other. However, the width of each through hole 23a and 23b in the circumferential direction and the column parts 24a and 24b. The widths in the circumferential direction need not be equal. The through holes 23a and 23b and the pillars 24a and 24b are inclined at the same angle with respect to the axial direction of the encoder 12d, and the inclined direction with respect to the axial direction is set to the axial central portion of the encoder 12d. The boundaries are opposite to each other. That is, the encoder 12d of this example forms through holes 23a and 23a inclined in the same direction in the predetermined direction with respect to the axial direction in one half of the axial direction, and is opposite to the predetermined direction in the other half of the axial direction. Through holes 23b and 23b are formed that are inclined in the direction by the same angle.

一方、外輪３の軸方向中間部で複列に配置された転動体５、５同士の間部分に１対のセンサ１３ｂ、１３ｂを設置し、これら両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部を、上記エンコーダ１２ｄの外周面に、近接対向させている。これら両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部がこのエンコーダ１２ｄの外周面に対向する位置は、このエンコーダ１２ｄの円周方向に関して同じ位置としている。又、この外輪３とハブ４ａとの間にアキシアル荷重が作用しない状態で、上記各透孔２３ａ、２３ｂ同士の間に位置し、全周に連続するリム部２５が、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部同士の間の丁度中央位置に存在する様に、各部材１２ｄ、１３ｂ、１３ｂの設置位置を規制している。   On the other hand, a pair of sensors 13b and 13b are installed between the rolling elements 5 and 5 arranged in a double row at the axially intermediate portion of the outer ring 3, and the detecting portions of both the sensors 13b and 13b are connected to the encoder. The outer peripheral surface of 12d is closely opposed. The positions where the detection parts of these sensors 13b and 13b face the outer peripheral surface of the encoder 12d are the same in the circumferential direction of the encoder 12d. Further, a rim portion 25 which is located between the respective through holes 23a and 23b and continues to the entire circumference in a state in which an axial load does not act between the outer ring 3 and the hub 4a is provided with the two sensors 13b and 13b. The installation positions of the members 12d, 13b, and 13b are restricted so that they are located at exactly the center position between the detection units.

上述の様に構成する本例の場合、上記外輪３とハブ４ａとの間にアキシアル荷重が作用すると、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号が変化する位相がずれる。即ち、上記外輪３とハブ４ａとの間にアキシアル荷重が作用していない状態では、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部は、図２０の（Ａ）の実線イ、イ上、即ち、上記リム部２５から軸方向に同じだけずれた部分に対向する。従って、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｃ）に示す様に一致する。これに対して、上記エンコーダ１２ｄを固定したハブ４ａに、図２０の（Ａ）で下向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部は、図２０の（Ａ）の破線ロ、ロ上、即ち、上記リム部２５からの軸方向に関するずれが互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｂ）に示す様にずれる。更に、上記エンコーダ１２ｄを固定したハブ４ａに、図２０の（Ａ）で上向きのアキシアル荷重が作用した場合には、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの検出部は、図２０の（Ａ）の鎖線ハ、ハ上、即ち、上記リム部２５からの軸方向に関するずれが、逆方向に互いに異なる部分に対向する。この状態では上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相は、同図の（Ｄ）に示す様にずれる。   In the case of this example configured as described above, when an axial load is applied between the outer ring 3 and the hub 4a, the phase at which the output signals of the sensors 13b and 13b change is shifted. That is, in a state where an axial load is not acting between the outer ring 3 and the hub 4a, the detection portions of the sensors 13b and 13b are on the solid lines A and B in FIG. It faces a portion that is offset from the portion 25 in the axial direction by the same amount. Therefore, the phases of the output signals of the sensors 13b and 13b coincide with each other as shown in FIG. On the other hand, when a downward axial load is applied to the hub 4a to which the encoder 12d is fixed as shown in FIG. 20A, the detecting portions of the sensors 13b and 13b are shown in FIG. The broken lines B and B, that is, the portions that are different from each other in the axial direction from the rim portion 25 face each other. In this state, the phases of the output signals of the sensors 13b and 13b are shifted as shown in FIG. Further, when an upward axial load is applied to the hub 4a to which the encoder 12d is fixed as shown in FIG. 20A, the detecting portions of the sensors 13b and 13b are connected to the chain line hub shown in FIG. , C, that is, the axial displacement from the rim 25 opposes different parts in opposite directions. In this state, the phases of the output signals of the sensors 13b and 13b are shifted as shown in FIG.

上述の様に本例の場合には、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相が、上記外輪３とハブ４ａとの間に加わるアキシアル荷重の方向に応じた方向にずれる。又、このアキシアル荷重により上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相がずれる程度は、このアキシアル荷重が大きくなる程大きくなる。従って本例の場合も、上記両センサ１３ｂ、１３ｂの出力信号の位相ずれの有無、ずれが存在する場合にはその方向及び大きさに基づいて、上記外輪３とハブ４ａとの間に作用しているアキシアル荷重の方向及び大きさを求められる。   As described above, in the case of this example, the phases of the output signals of the sensors 13b and 13b are shifted in a direction corresponding to the direction of the axial load applied between the outer ring 3 and the hub 4a. Further, the degree to which the phases of the output signals of the sensors 13b and 13b are shifted due to the axial load increases as the axial load increases. Therefore, also in this example, the presence or absence of a phase shift between the output signals of the sensors 13b and 13b, and if there is a shift, acts between the outer ring 3 and the hub 4a based on the direction and magnitude. The direction and magnitude of the axial load is determined.

上述の様に構成し作用する、先発明に係る先発明の荷重測定装置付転がり軸受ユニットの場合には、小型且つ軽量に構成できて、転がり軸受ユニットに加わる荷重を求められる荷重測定装置付転がり軸受ユニットを実現できるが、測定精度向上の面からは改良の余地がある。この理由は、次の通りである。
先ず、図５〜９に示した第１例及び図１０〜１２に示した第２例の様に、エンコーダ１２、１２ａに永久磁石製のエンコーダ本体１５、１５ａを組み込んだ構造の場合には、これら各エンコーダ本体１５、１５ａの被検出面の着磁パターンを厳密に規制する事が難しい。即ち、これら各エンコーダ本体１５、１５ａの被検出面には、それぞれが扇形のＳ極及びＮ極を交互に配置する必要がある。そして、荷重測定の精度を向上させる為には、これらＳ極及びＮ極の範囲（Ｓ極とＮ極との境界位置）を厳密に規制する必要がある。この様な規制は、不可能ではないにしても難しく、上記各エンコーダ本体１５、１５ａのコスト上昇の原因となる。 In the case of the rolling bearing unit with a load measuring device according to the previous invention, which is configured and operated as described above, the rolling bearing unit with a load measuring device can be configured to be small and light, and the load applied to the rolling bearing unit is required. Although a bearing unit can be realized, there is room for improvement in terms of improving measurement accuracy. The reason is as follows.
First, as in the first example shown in FIGS. 5 to 9 and the second example shown in FIGS. 10 to 12, in the structure in which the encoder bodies 15 and 15a made of permanent magnets are incorporated in the encoders 12 and 12a, It is difficult to strictly regulate the magnetization pattern of the detected surfaces of the encoder bodies 15 and 15a. That is, it is necessary to alternately arrange fan-shaped S poles and N poles on the detected surfaces of the encoder bodies 15 and 15a. In order to improve the accuracy of load measurement, it is necessary to strictly regulate the range of the S pole and the N pole (boundary position between the S pole and the N pole). Such regulation is difficult, if not impossible, and causes an increase in the cost of the encoder bodies 15 and 15a.

又、図１３〜１５に示した第３例、図１６に示した第４例、図１７〜２０に示した第５例の様に、鋼板等の磁性金属板製のエンコーダ１２ｂ、１２ｃ、１２ｄを使用する場合には、特性変化の境界位置を厳密に規制する事が容易である代わりに、センサ１３ｂの小型化が難しくなる。即ち、磁気特性の変化に基づいて回転速度を測定する磁気式の回転速度検出装置の場合、何れかの部分に永久磁石を設置する必要がある。エンコーダ自体が永久磁石製である場合にはセンサ側の永久磁石は不要であるが、エンコーダが磁性金属板製の場合には、センサ側に永久磁石を設置する必要がある。この場合には、センサの小型化が難しくなるだけでなく、このセンサの検出部であって上記エンコーダの被検出面と対向する部分の直径である、所謂スポット径を小さくする事も難しくなる。このスポット径が大きくなると、上記エンコーダの被検出面の特性が変化した事実を厳密に（円周方向位置を高分解能で）検知する事が難しくなって、上記荷重測定の精度を向上させる事が難しくなる。   Further, as in the third example shown in FIGS. 13 to 15, the fourth example shown in FIG. 16, and the fifth example shown in FIGS. 17 to 20, encoders 12b, 12c and 12d made of a magnetic metal plate such as a steel plate. When it is used, it is easy to strictly regulate the boundary position of the characteristic change, but it is difficult to reduce the size of the sensor 13b. That is, in the case of a magnetic rotational speed detection device that measures the rotational speed based on changes in magnetic characteristics, it is necessary to install a permanent magnet in any part. If the encoder itself is made of a permanent magnet, a sensor-side permanent magnet is not necessary, but if the encoder is made of a magnetic metal plate, it is necessary to install a permanent magnet on the sensor side. In this case, it is difficult not only to reduce the size of the sensor, but also to reduce the so-called spot diameter, which is the diameter of the detection portion of the sensor and the portion facing the detected surface of the encoder. When this spot diameter increases, it becomes difficult to detect the fact that the characteristics of the detection surface of the encoder have changed (the position in the circumferential direction with high resolution), and the accuracy of the load measurement can be improved. It becomes difficult.

特開２００１−２１５７７号公報JP 2001-21577 A 特開平３−２０９０１６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-209016 特開２００４−３９１８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-3918 特公昭６２−３３６５号公報Japanese Patent Publication No.62-3365 特開２００４−７７１５９号公報JP 2004-77159 A

本発明のエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。即ち、このうちのエンコーダは、永久磁石を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できる構造を低コストで実現するものである。又、エンコーダ付転がり軸受ユニットは、上記エンコーダを回転側軌道輪に支持固定したもの、更に荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、このエンコーダの回転に基づいて変化するセンサの信号を利用して、転がり軸受ユニットに加わる荷重を高精度で求めるものである。   The encoder of the present invention, the rolling bearing unit with an encoder, and the rolling bearing unit with a load measuring device have been invented in view of the above circumstances. In other words, the encoder among them realizes a structure that includes a permanent magnet and that can strictly regulate the boundary position of the characteristic change at low cost. Further, the rolling bearing unit with an encoder is the one in which the encoder is supported and fixed to the rotating side ring, and the rolling bearing unit with a load measuring device uses a sensor signal that changes based on the rotation of the encoder. The load applied to the bearing unit is obtained with high accuracy.

本発明のエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットのうち、請求項１に記載したエンコーダの発明は、それぞれが円環状（円筒状及び円輪状を含む）である、永久磁石とマスキング板とを備える。
このうちの永久磁石は、被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁されている。
又、上記マスキング板は、上記永久磁石のうちで上記被検出面となるべき部分を全周に亙り覆う状態で、この永久磁石に添設されている。
そして、上記マスキング板の円周方向複数個所に設けた、透孔或いは切り欠き等の除肉部により、上記永久磁石のうちで上記被検出面となるべき部分を露出させている。 Of the encoder according to the present invention, the rolling bearing unit with an encoder, and the rolling bearing unit with a load measuring device, the invention of the encoder according to claim 1 is an annular shape (including a cylindrical shape and an annular shape). A permanent magnet and a masking plate are provided.
Among these, the permanent magnet is magnetized in the same direction over the entire circumference in a direction perpendicular to the surface to be detected.
The masking plate is attached to the permanent magnet so as to cover a portion of the permanent magnet that should be the surface to be detected over the entire circumference.
And the part which should become the said to-be-detected surface is exposed among the said permanent magnets by the removal parts, such as a through-hole or a notch, provided in the circumferential direction several places of the said masking board.

又、請求項５に記載したエンコーダ付転がり軸受ユニットは、転がり軸受ユニットとエンコーダとを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備える。
又、上記エンコーダは、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持されたもので、上述の請求項１に記載した構成により、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させている。 A rolling bearing unit with an encoder according to a fifth aspect includes a rolling bearing unit and an encoder.
Of these, the rolling bearing unit is present on a stationary bearing ring that does not rotate even in use, a rotating bearing ring that rotates in use, and circumferential surfaces of the stationary bearing ring and the rotating bearing ring that face each other. And a plurality of rolling elements provided between the stationary side track and the rotating side track.
Further, the encoder is supported concentrically with the member on a part of the rotation side raceway, and with the configuration described in claim 1, the characteristics of the surface to be detected are alternately changed in the circumferential direction. I am letting.

更に、請求項６に記載した荷重測定装置付転がり軸受ユニットは、転がり軸受ユニットと荷重測定装置とを備える。
このうちの転がり軸受ユニットは、上記請求項５に記載した発明の場合と同様の構成を有する。
又、上記荷重測定装置は、エンコーダと、センサと、演算器とを備える。
このうちのエンコーダは、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持されたもので、上述の請求項１に記載した構成により、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させている。
又、上記センサは、その検出部を上記被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させる。
更に、上記演算器は、上記センサの出力信号に基づいて、上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を算出する。 Furthermore, a rolling bearing unit with a load measuring device according to a sixth aspect includes a rolling bearing unit and a load measuring device.
Among them, the rolling bearing unit has the same configuration as that of the invention described in claim 5.
The load measuring device includes an encoder, a sensor, and a calculator.
Among these, the encoder is supported concentrically with this member on a part of the rotating side raceway, and with the configuration described in claim 1, the characteristics of the detected surface are alternately changed in the circumferential direction. I am letting.
The sensor is supported by a portion that does not rotate with the detection portion facing the detection surface, and changes its output signal in response to a change in the characteristics of the detection surface.
Further, the computing unit calculates a load acting between the stationary side raceway and the rotation side raceway, based on the output signal of the sensor.

上述の様に構成する本発明のエンコーダと、エンコーダ付転がり軸受ユニットと、荷重測定装置付転がり軸受ユニットのうちのエンコーダは、永久磁石を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できる構造を低コストで実現できる。
即ち、上記永久磁石は、被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁している為、着磁範囲を厳密に規制する面倒がなく、容易に、低コストで造れる。この場合でも、上記永久磁石の被検出面が、複数の透孔或いは切り欠き等の除肉部を形成したマスキング板により覆われているので、上記被検出面の特性は、これら各除肉部を形成した部分と形成していない部分とで、円周方向に関して交互に変化する。そして、上記マスキング板に上記各除肉部を形成する事は、容易に、且つ高精度で行なえるので、上記被検出面の特性変化の精度（特性が変化する境界位置の精度）を高度に確保できる。
この結果、何れも上記エンコーダを組み込んだ、エンコーダ付転がり軸受ユニットでの回転速度検出の精度、更には荷重測定装置付転がり軸受ユニットでの荷重測定の精度を、何れも向上させられる。 The encoder of the present invention configured as described above, the rolling bearing unit with an encoder, and the rolling bearing unit with a load measuring device has a structure including a permanent magnet and capable of strictly regulating the boundary position of the characteristic change. Realized at low cost.
In other words, the permanent magnet is magnetized in the same direction over the entire circumference in a direction perpendicular to the surface to be detected, so that there is no trouble of strictly restricting the magnetization range, and it can be easily manufactured at low cost. Even in this case, the surface to be detected of the permanent magnet is covered with a masking plate having a plurality of through-holes or cut-out portions such as cutouts. It changes alternately with respect to the circumferential direction between the part formed with and the part not formed. And, it is easy and highly accurate to form each of the thinned portions on the masking plate, so that the accuracy of characteristic change of the detection surface (accuracy of the boundary position where the characteristic changes) is highly enhanced. It can be secured.
As a result, it is possible to improve both the accuracy of rotational speed detection in the rolling bearing unit with an encoder and the load measuring accuracy in the rolling bearing unit with a load measuring device, both of which incorporate the encoder.

本発明のエンコーダを実施する場合に、永久磁石と組み合わせるマスキング板は、請求項２に示す様に、鋼板等の磁性金属板製であっても、或いは請求項３に記載した様に、合成樹脂板、アルミニウム若しくはアルミニウム系合金板、銅若しくは銅系合金板等の非磁性板製であっても良い。
上記マスキング板が磁性金属板製の場合には、永久磁石の着磁方向両端面で出入りする磁束の一部がこのマスキング板を通じて流れる。この場合でも、センサの検出部が除肉部に対向している状態と、円周方向に隣り合う除肉部同士の間に対向している状態とで、上記センサの検出部に達する磁束の強度が変化するので、上記エンコーダの回転に伴って変化する信号を得られる。
これに対して、上記マスキング板が非磁性板製の場合には、このマスキング板のうちで円周方向に隣り合う除肉部同士の間に存在する部分が、永久磁石の着磁方向両端面で出入りする磁束の流れに対する抵抗となる。この為、上記マスキング板を磁性金属板製とした場合と同様に、センサの検出部が除肉部に対向している状態と、円周方向に隣り合う除肉部同士の間に対向している状態とで、上記センサの検出部に達する磁束の強度が変化し、上記エンコーダの回転に伴って変化する信号を得られる。 When the encoder of the present invention is implemented, the masking plate combined with the permanent magnet may be made of a magnetic metal plate such as a steel plate, as shown in claim 2, or as described in claim 3, a synthetic resin. It may be made of a nonmagnetic plate such as a plate, aluminum or an aluminum alloy plate, copper or a copper alloy plate.
When the masking plate is made of a magnetic metal plate, part of the magnetic flux entering and exiting at both end surfaces of the permanent magnet in the magnetization direction flows through the masking plate. Even in this case, the magnetic flux reaching the detection part of the sensor is in a state where the detection part of the sensor is opposed to the thinning part and in a state where the detection part is adjacent to each other in the circumferential direction. Since the intensity changes, a signal that changes as the encoder rotates can be obtained.
On the other hand, when the masking plate is made of a nonmagnetic plate, the portions of the masking plate that exist between the circumferentially adjacent thinned portions are both end surfaces in the magnetization direction of the permanent magnet. It becomes resistance to the flow of magnetic flux entering and exiting. For this reason, as in the case where the masking plate is made of a magnetic metal plate, the state where the detection part of the sensor faces the removal part and the removal part adjacent to each other in the circumferential direction face each other. In this state, the intensity of the magnetic flux reaching the detection unit of the sensor changes, and a signal that changes as the encoder rotates can be obtained.

又、本発明のエンコーダを実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、永久磁石として、ゴム磁石又はプラスチック磁石を使用する。そして、この永久磁石の一部を、上記マスキング板の除肉部内に入り込ませる状態でモールド成形する。更にこの永久磁石を、モールド成形後に着磁する。
この様に構成すれば、永久磁石とマスキング板とから成るエンコーダを、容易に造れる。又、上記エンコーダの被検出面を、単一円筒面（円筒状エンコーダの場合）或いは単一平面（円輪状エンコーダの場合）上に位置させて、被検出面に異物が溜ったりする事を防止できる。更に、上記エンコーダを構成する永久磁石の着磁方向に関する厚さを、上記各除肉部に整合する部分で大きく、円周方向に隣り合う除肉部の間部分で小さくできる。この結果、これら各除肉部部分と円周方向に隣り合う除肉部の間部分とで上記エンコーダの特性が変化する程度を、より大きくできる。 When the encoder according to the present invention is implemented, preferably, a rubber magnet or a plastic magnet is used as the permanent magnet. And it molds in the state which makes a part of this permanent magnet enter in the thinning part of the said masking board. Further, this permanent magnet is magnetized after molding.
If comprised in this way, the encoder which consists of a permanent magnet and a masking board can be manufactured easily. In addition, the detected surface of the encoder is positioned on a single cylindrical surface (in the case of a cylindrical encoder) or a single flat surface (in the case of an annular encoder) to prevent foreign matter from accumulating on the detected surface. it can. Further, the thickness in the magnetizing direction of the permanent magnet constituting the encoder can be increased at a portion aligned with each of the thinned portions, and can be decreased at a portion between the thinned portions adjacent in the circumferential direction. As a result, it is possible to further increase the degree to which the characteristics of the encoder change between each of the thinned portions and the portion between the thinned portions adjacent in the circumferential direction.

図１は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例は、前述の図１０に示した先発明の実施の形態の第２例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。尚、本発明の特徴は、永久磁石を備え、しかも特性変化の境界位置を厳密に規制できるエンコーダを低コストで実現すべく、エンコーダ２６を永久磁石２７とマスキング板２８とを組み合わせる事により構成した点にある。このエンコーダ２６と組み合わせるセンサ１３ａや、このセンサ１３ａの出力信号を処理して外輪３とハブ４ａ（図１０参照）との間に加わるアキシアル荷重を算出する処理方法等に就いては、前述した先発明の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略し、以下、本発明の特徴部分に就いて説明する。   FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3. This embodiment shows the case where the present invention is applied to the encoder incorporated in the rolling bearing unit with a load measuring device of the second example of the embodiment of the prior invention shown in FIG. The feature of the present invention is that the encoder 26 is configured by combining the permanent magnet 27 and the masking plate 28 in order to realize an encoder having a permanent magnet and capable of strictly regulating the boundary position of the characteristic change at low cost. In the point. Regarding the sensor 13a combined with the encoder 26 and the processing method for processing the output signal of the sensor 13a and calculating the axial load applied between the outer ring 3 and the hub 4a (see FIG. 10), etc. Since it is the same as the case of the invention, overlapping illustrations and explanations are omitted, and the characteristic portions of the present invention will be described below.

本実施例の場合には、上記永久磁石２７全体を、円筒状に形成し、径方向に着磁している。着磁方向は、全周に亙って同じとしている。本実施例の場合には、上記永久磁石２７の外周面にＳ極を、内周面にＮ極を、それぞれ配置している。着磁方向は逆でも良い。そして、上記永久磁石２７に、全体を円筒状に形成した、上記マスキング板２８を外嵌固定している。このマスキング板２８の円周方向複数個所には、それぞれが台形であって互いに同じ大きさの透孔２９、２９を、円周方向に関して等間隔に形成している。従って、上記永久磁石２７の外周面は、これら各透孔２９、２９部分で、被検出面である、上記エンコーダ２６の外周面に露出している。   In this embodiment, the entire permanent magnet 27 is formed in a cylindrical shape and is magnetized in the radial direction. The magnetization direction is the same over the entire circumference. In the present embodiment, the S pole is disposed on the outer peripheral surface of the permanent magnet 27 and the N pole is disposed on the inner peripheral surface. The magnetization direction may be reversed. The masking plate 28, which is formed in a cylindrical shape as a whole, is externally fixed to the permanent magnet 27. At a plurality of locations in the circumferential direction of the masking plate 28, through holes 29 and 29 each having a trapezoidal shape and the same size are formed at equal intervals in the circumferential direction. Therefore, the outer peripheral surface of the permanent magnet 27 is exposed to the outer peripheral surface of the encoder 26, which is the detected surface, at the through holes 29 and 29.

この様なエンコーダ２６の外周面にセンサ１３ａの検出部を対向させた状態で、このエンコーダ２６が回転すると、このセンサ１３ａの検出部に達する磁束の密度が変化する。例えば、上記マスキング板２８が磁性金属板製である場合には、上記センサ１３ａの検出部が、このマスキング板２８のうちで円周方向に隣り合う透孔２９、２９同士の間に存在する柱部３０、３０に対向する瞬間に、上記検出部に達する磁束の密度が高くなる。これに対して、この検出部が上記各透孔２９、２９に対向する瞬間に、この検出部に達する磁束の密度が低くなる。   When the encoder 26 is rotated in a state where the detection portion of the sensor 13a is opposed to the outer peripheral surface of such an encoder 26, the density of the magnetic flux reaching the detection portion of the sensor 13a changes. For example, when the masking plate 28 is made of a magnetic metal plate, the detection portion of the sensor 13a is a column existing between the through holes 29, 29 adjacent to each other in the circumferential direction in the masking plate 28. At the moment of facing the portions 30 and 30, the density of the magnetic flux reaching the detection portion increases. On the other hand, at the moment when the detection unit faces each of the through holes 29, 29, the density of the magnetic flux reaching the detection unit is lowered.

又、上記マスキング板２８が非磁性板製である場合には、上記センサ１３ａの検出部が、このマスキング板２８のうちで円周方向に隣り合う透孔２９、２９同士の間に存在する柱部３０、３０に対向する瞬間に、上記検出部に達する磁束の密度が低くなる。これに対して、この検出部が上記各透孔２９、２９に対向する瞬間に、この検出部に達する磁束の密度が高くなる。尚、この磁束の密度がこの様に変化するのは、非磁性板の磁気抵抗（磁束の流れを阻害する程度）が空気の磁気抵抗よりも高い事を条件とする。
上記マスキング板２８を何れの材料により造る場合でも、このマスキング板２８に上記各透孔２９、２９を形成する事は、容易に、且つ高精度で行なえる。従って、上記エンコーダ２６の被検出面の特性変化の精度（特性が変化する境界位置の精度）を高度に確保できる。
この結果、何れも上記エンコーダ２６を組み込んだ、エンコーダ付転がり軸受ユニットでの回転速度検出の精度、更には荷重測定装置付転がり軸受ユニットでの荷重測定の精度を、何れも向上させられる。 Further, when the masking plate 28 is made of a non-magnetic plate, the sensor 13a has a detection portion between the through holes 29 and 29 adjacent to each other in the circumferential direction in the masking plate 28. At the moment of facing the parts 30, 30, the density of the magnetic flux reaching the detection part decreases. On the other hand, the density of the magnetic flux reaching the detection unit increases at the moment when the detection unit faces the through holes 29 and 29. The density of the magnetic flux changes in this way on condition that the magnetic resistance of the nonmagnetic plate (to the extent that the flow of magnetic flux is inhibited) is higher than the magnetic resistance of air.
Regardless of which material the masking plate 28 is made of, it is possible to easily and accurately form the through holes 29 and 29 in the masking plate 28. Therefore, it is possible to secure a high degree of accuracy in changing the characteristics of the detection surface of the encoder 26 (accuracy of the boundary position where the characteristics change).
As a result, it is possible to improve both the accuracy of rotational speed detection in the rolling bearing unit with an encoder incorporating the encoder 26 and the accuracy of load measurement in the rolling bearing unit with a load measuring device.

図２は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合も、前述の図１０に示した先発明の実施の形態の第２例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。
本実施例の場合には、永久磁石２７ａとして、ゴム磁石又はプラスチック磁石を使用している。そして、この永久磁石２７ａの一部を、マスキング板２８の透孔２９、２９内に入り込ませる状態でモールド成形している。更に上記永久磁石２７ａを、モールド成形後に着磁している。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 4. This example also shows the case where the present invention is applied to the encoder incorporated in the rolling bearing unit with a load measuring device of the second example of the embodiment of the prior invention shown in FIG.
In this embodiment, a rubber magnet or a plastic magnet is used as the permanent magnet 27a. A part of the permanent magnet 27a is molded so as to enter the through holes 29 and 29 of the masking plate 28. Further, the permanent magnet 27a is magnetized after molding.

本実施例は、上述の様に構成しているので、上記永久磁石２７ａと上記マスキング板２８とを組み合わせて成るエンコーダ２６ａを、容易に（後から永久磁石とマスキング板とを組み合わせる手間を不要にして）造れる。又、上記エンコーダ２６ａの被検出面である外周面を、単一円筒面上に位置させて、この被検出面に異物が溜ったりする事を防止できる。更に、上記エンコーダ２６ａを構成する上記永久磁石２７ａの着磁方向（径方向）に関する厚さを、上記各透孔２９、２９に整合する部分で大きく、円周方向に隣り合う透孔２９、２９の間部分で小さくできる。この結果、これら各透孔２９、２９部分と円周方向に隣り合う透孔２９、２９の間に存在する各柱部３０、３０部分とで、上記エンコーダ２６ａの特性が変化する程度を、より大きくできる。   Since the present embodiment is configured as described above, the encoder 26a, which is a combination of the permanent magnet 27a and the masking plate 28, can be easily and easily relieved (the need for combining the permanent magnet and the masking plate later). Can be made. Further, the outer peripheral surface, which is the detected surface of the encoder 26a, is positioned on a single cylindrical surface, and foreign matter can be prevented from accumulating on the detected surface. Further, the thickness of the permanent magnet 27a constituting the encoder 26a with respect to the magnetization direction (radial direction) is large at a portion aligned with the through holes 29, 29, and the through holes 29, 29 adjacent to each other in the circumferential direction. It can be reduced in the part between. As a result, the degree to which the characteristics of the encoder 26a change between the respective through holes 29 and 29 and the respective pillar portions 30 and 30 existing between the circumferentially adjacent through holes 29 and 29 is further increased. Can be big.

例えば、上記マスキング板２８を非磁性板製とした場合、上記各透孔２９、２９部分では、上記永久磁石２７ａの厚さが大きく（当該部分の着磁強度が高く）、しかもセンサ１３ａ（図１０参照）の検出部との間に磁束の流れに対し大きな抵抗となるマスキング板２８が存在しない状態となる。この状態では、上記センサ１３ａの検出部に達する磁束の密度が十分に高くなる。これに対して、上記マスキング板２８のうちで円周方向に隣り合う透孔２９、２９同士の間に存在する柱部３０、３０部分では、上記永久磁石２７ａの厚さが小さく（当該部分の着磁強度が低く）、しかもセンサ１３ａの検出部との間に磁束の流れに対し大きな抵抗となるマスキング板２８が存在する状態となる。この状態では、上記センサ１３ａの検出部に達する磁束の密度が十分に低くなる。この結果、このセンサ１３ａによる、上記エンコーダ２６ａの回転速度検出の信頼性をより向上させられる。   For example, when the masking plate 28 is made of a non-magnetic plate, the thickness of the permanent magnet 27a is large (the magnetization intensity of the portion is high) in each of the through holes 29 and 29, and the sensor 13a (see FIG. 10), the masking plate 28 having a large resistance to the flow of magnetic flux does not exist. In this state, the density of the magnetic flux reaching the detection part of the sensor 13a is sufficiently high. On the other hand, the thickness of the permanent magnet 27a is small in the column portions 30 and 30 portions between the through holes 29 and 29 adjacent to each other in the circumferential direction in the masking plate 28 (the portion of the portion). In addition, the masking plate 28 having a large resistance against the flow of magnetic flux exists between the sensor 13a and the detection portion of the sensor 13a. In this state, the density of magnetic flux reaching the detection part of the sensor 13a is sufficiently low. As a result, the reliability of the rotation speed detection of the encoder 26a by the sensor 13a can be further improved.

尚、上記マスキング板２８を磁性金属板製とした場合でも、上記永久磁石２７ａの厚さが、上記各透孔２９、２９部分で大きく、上記各柱部３０、３０部分で小さくなる事に伴って、被検出面の磁束密度の分布を、交互に且つ等間隔で変化させられる。そして、上記センサ１３ａによる、上記エンコーダ２６ａの回転検出を行なえる。即ち、本実施例の場合には、上記マスキング板２８が磁性金属板製であっても、或いは非磁性板製であっても、磁束密度の強弱に関する分布は同じとなる（強弱の程度は異なる）。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例１の場合と同様である。   Even when the masking plate 28 is made of a magnetic metal plate, the thickness of the permanent magnet 27a increases with the through holes 29 and 29 and decreases with the pillars 30 and 30. Thus, the distribution of the magnetic flux density on the surface to be detected can be changed alternately and at equal intervals. Then, the rotation of the encoder 26a can be detected by the sensor 13a. That is, in the case of the present embodiment, even if the masking plate 28 is made of a magnetic metal plate or a non-magnetic plate, the distribution regarding the strength of the magnetic flux density is the same (the degree of strength is different). ). The configuration and operation of the other parts are the same as in the case of the first embodiment.

図３は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例は、前述の図１６に示した、先発明の実施の形態の第４例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。この為に本実施例の場合には、外周面を被検出面とする、円筒状のエンコーダ２６ｂを構成するマスキング板２８ａに複数の被検出用組み合わせ部２１ａ、２１ａを、円周方向に亙り等間隔で配置している。そして、これら各被検出用組み合わせ部２１ａ、２１ａを構成する各個性化部分２２ａ、２２ａである透孔内に、永久磁石２７ｂの一部を入り込ませている。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施例２の場合と同様である。   FIG. 3 shows Embodiment 3 of the present invention corresponding to claims 1 to 4. This example shows a case where the present invention is applied to the encoder incorporated in the rolling bearing unit with a load measuring device of the fourth example of the embodiment of the invention shown in FIG. For this reason, in the case of the present embodiment, a plurality of combination parts for detection 21a, 21a are wound in the circumferential direction on a masking plate 28a constituting a cylindrical encoder 26b whose outer surface is a detection surface. Arranged at intervals. A part of the permanent magnet 27b is inserted into the through-holes that are the individualized portions 22a and 22a constituting the detected combination portions 21a and 21a. The configuration and operation of the other parts are the same as in the case of the second embodiment described above.

図４は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施例４を示している。本実施例は、前述の図１７〜２０に示した、先発明の実施の形態の第５例の荷重測定装置付転がり軸受ユニットに組み込むエンコーダに、本発明を適用した場合に就いて示している。この為に本実施例の場合には、外周面を被検出面とする、円筒状のエンコーダ２６ｃを構成するマスキング板２８ｂにスリット状の透孔２９ａ、２９ｂと柱部３０ａ、３０ｂとを、円周方向に関して交互に且つ等間隔で配置している。これら各透孔２９ａ、２９ｂと各柱部３０ａ、３０ｂとは、上記マスキング板２８ｂの軸方向に対し同じ角度だけ傾斜させると共に、この軸方向に対する傾斜方向を、このマスキング板２８ｂの軸方向中間部を境に互いに逆方向としている。そして、上記各透孔２９ａ、２９ｂ内に、永久磁石２７ｃの一部を入り込ませている。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施例２の場合と同様である。
尚、図示は省略するが、本発明は、前述の図５〜７、或いは図１３〜１４に示した様な、軸方向片側面を被検出面とした、円輪状のエンコーダに就いて適用する事もできる。 FIG. 4 shows Embodiment 4 of the present invention corresponding to claims 1 to 4. This example shows the case where the present invention is applied to the encoder incorporated in the rolling bearing unit with a load measuring device of the fifth example of the embodiment of the present invention shown in FIGS. . For this reason, in the case of the present embodiment, slit-shaped through holes 29a and 29b and column portions 30a and 30b are formed on a masking plate 28b constituting a cylindrical encoder 26c whose outer peripheral surface is a detection surface. They are arranged alternately and at equal intervals in the circumferential direction. The through holes 29a and 29b and the column portions 30a and 30b are inclined by the same angle with respect to the axial direction of the masking plate 28b, and the inclined direction with respect to the axial direction is an intermediate portion in the axial direction of the masking plate 28b. The directions are opposite to each other. A part of the permanent magnet 27c is inserted into each of the through holes 29a and 29b. The configuration and operation of the other parts are the same as in the case of the second embodiment described above.
Although not shown in the drawings, the present invention is applied to an annular encoder having one surface in the axial direction as a detection surface as shown in FIGS. 5 to 7 or 13 to 14 described above. You can also do things.

本発明の実施例１を示す、エンコーダの斜視図。1 is a perspective view of an encoder showing Embodiment 1 of the present invention. 同実施例２を示す、エンコーダの斜視図。The perspective view of the encoder which shows the same Example 2. FIG. 同実施例３を示す、エンコーダの斜視図。The perspective view of the encoder which shows the same Example 3. FIG. 同実施例４を示す、エンコーダの斜視図。The perspective view of the encoder which shows the same Example 4. FIG. 先発明の実施の形態の第１例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 1st example of embodiment of prior invention. エンコーダ本体を取り出して図５の右方から見た図。The figure which took out the encoder main body and was seen from the right side of FIG. センサの検出部によるエンコーダの被検出面の走査部分を示す、図６と同様の図。The figure similar to FIG. 6 which shows the scanning part of the to-be-detected surface of the encoder by the detection part of a sensor. ラジアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。The diagram which shows the output signal of the sensor which changes with the fluctuation | variation of radial load. 外輪とハブとの径方向変位とラジアル荷重との関係の１例を示す線図。The diagram which shows one example of the relationship between radial displacement of an outer ring | wheel and a hub, and radial load. 先発明の実施の形態の第２例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 2nd example of embodiment of prior invention. この第２例に組み込むエンコーダの素材と組立状態とを示す斜視図。The perspective view which shows the raw material and assembly state of the encoder which are integrated in this 2nd example. アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。The diagram which shows the output signal of the sensor which changes with the fluctuation | variation of an axial load. 先発明の実施の形態の第３例に組み込むエンコーダの斜視図。The perspective view of the encoder integrated in the 3rd example of embodiment of a prior invention. センサの検出部によるエンコーダの被検出面の走査部分を示す、図１３と同様の図。The figure similar to FIG. 13 which shows the scanning part of the to-be-detected surface of the encoder by the detection part of a sensor. ラジアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。The diagram which shows the output signal of the sensor which changes with the fluctuation | variation of radial load. 先発明の実施の形態の第４例に組み込むエンコーダの素材と組立状態とを示す斜視図。The perspective view which shows the raw material and assembly state of an encoder which are incorporated in the fourth example of the embodiment of the prior invention. 先発明の実施の形態の第５例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 5th example of embodiment of prior invention. この第５例に組み込むエンコーダの斜視図。The perspective view of the encoder integrated in this 5th example. 同じく展開図。Similarly development. アキシアル荷重の変動に伴って変化するセンサの出力信号を示す線図。The diagram which shows the output signal of the sensor which changes with the fluctuation | variation of an axial load.

符号の説明Explanation of symbols

１、１ａ 車輪支持用転がり軸受ユニット
２ 荷重測定装置
３ 外輪
４、４ａ ハブ
５ 転動体
６ 外輪軌道
７ 取付部
８ ハブ本体
９ 内輪
１０ フランジ
１１ 内輪軌道
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ エンコーダ
１３、１３ａ、１３ｂ センサ
１４、１４ａ 支持板
１５、１５ａ エンコーダ本体
１６ 円輪部
１７ 円筒部
１８ カバー
１９ 底板部
２０、２０ａ 取付孔
２１、２１ａ 被検出組み合わせ部
２２、２２ａ 個性化部分
２３ａ、２３ｂ 透孔
２４ａ、２４ｂ 柱部
２５ リム部
２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ エンコーダ
２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 永久磁石
２８、２８ａ、２８ｂ マスキング板
２９、２９ａ、２９ｂ 透孔
３０、３０ａ、３０ｂ 柱部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Rolling bearing unit for wheel support 2 Load measuring device 3 Outer ring 4, 4a Hub 5 Rolling body 6 Outer ring raceway 7 Mounting portion 8 Hub body 9 Inner ring 10 Flange 11 Inner ring raceway 12, 12a, 12b, 12c, 12d Encoder 13, 13a, 13b Sensor 14, 14a Support plate 15, 15a Encoder body 16 Ring portion 17 Cylindrical portion 18 Cover 19 Bottom plate portion 20, 20a Mounting hole 21, 21a Detected combination portion 22, 22a Individualized portion 23a, 23b Through hole 24a 24b Pillar part 25 Rim part 26, 26a, 26b, 26c Encoder 27, 27a, 27b, 27c Permanent magnet 28, 28a, 28b Masking plate 29, 29a, 29b Through hole 30, 30a, 30b Pillar part

Claims (6)

被検出面に対し直角方向に、全周に亙り同方向に着磁された、円環状の永久磁石と、この永久磁石のうちでこの被検出面となるべき部分を全周に亙り覆う状態でこの永久磁石に添設された、円環状のマスキング板とを備え、このマスキング板の円周方向複数個所に設けた除肉部により、上記永久磁石のうちで上記被検出面となるべき部分を露出させたエンコーダ。   An annular permanent magnet magnetized in the same direction over the entire circumference in a direction perpendicular to the surface to be detected, and a portion of this permanent magnet that should be the surface to be detected over the entire circumference. An annular masking plate attached to the permanent magnet, and a portion to be the detection surface of the permanent magnet is formed by removing portions provided in a plurality of circumferential directions of the masking plate. Exposed encoder. マスキング板が磁性金属板製である、請求項１に記載したエンコーダ。   The encoder according to claim 1, wherein the masking plate is made of a magnetic metal plate. マスキング板が非磁性板製である、請求項１に記載したエンコーダ。   The encoder according to claim 1, wherein the masking plate is made of a nonmagnetic plate. ゴム磁石又はプラスチック磁石である永久磁石が、その一部をマスキング板の除肉部内に入り込ませる状態でモールド成形された後に着磁されたものである、請求項１〜３の何れか１項に記載したエンコーダ。   The permanent magnet, which is a rubber magnet or a plastic magnet, is magnetized after being molded in a state in which a part of the permanent magnet enters the thinned portion of the masking plate. The described encoder. 転がり軸受ユニットとエンコーダとを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備えたものであり、
上記エンコーダは、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたものである
エンコーダ付転がり軸受ユニットに於いて、
上記エンコーダが請求項１〜４の何れか１項に記載されたエンコーダである事を特徴とするエンコーダ付転がり軸受ユニット。 It has a rolling bearing unit and an encoder,
Of these, the rolling bearing unit is present on a stationary bearing ring that does not rotate even in use, a rotating bearing ring that rotates in use, and circumferential surfaces of the stationary bearing ring and the rotating bearing ring that face each other. A plurality of rolling elements provided between the stationary side track and the rotating side track,
In the rolling bearing unit with an encoder, the encoder is obtained by alternately changing the characteristics of the surface to be detected, which is supported concentrically with the member on a part of the rotating raceway, with respect to the circumferential direction.
A rolling bearing unit with an encoder, wherein the encoder is the encoder according to any one of claims 1 to 4. 転がり軸受ユニットと荷重測定装置とを備え、
このうちの転がり軸受ユニットは、使用状態でも回転しない静止側軌道輪と、使用状態で回転する回転側軌道輪と、これら静止側軌道輪と回転側軌道輪との互いに対向する周面に存在する静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体とを備えたものであり、
上記荷重測定装置は、上記回転側軌道輪の一部にこの部材と同心に支持された、被検出面の特性を円周方向に関して交互に変化させたエンコーダと、その検出部をこの被検出面に対向させた状態で回転しない部分に支持され、この被検出面の特性変化に対応してその出力信号を変化させるセンサと、このセンサの出力信号に基づいて上記静止側軌道輪と上記回転側軌道輪との間に作用する荷重を算出する演算器とを備えたものであり、
上記被検出面の特性が円周方向に関して変化するピッチ若しくは位相は、検出すべき荷重の作用方向に応じて連続的に変化しており、
上記演算器は、上記センサの出力信号が変化するパターンに基づいて上記荷重を算出する機能を有するものであり、
上記エンコーダが請求項１〜４の何れか１項に記載されたエンコーダである
荷重測定装置付転がり軸受ユニット。 A rolling bearing unit and a load measuring device;
Of these, the rolling bearing unit is present on a stationary bearing ring that does not rotate even in use, a rotating bearing ring that rotates in use, and circumferential surfaces of the stationary bearing ring and the rotating bearing ring that face each other. A plurality of rolling elements provided between the stationary side track and the rotating side track,
The load measuring device includes an encoder that is supported concentrically with the member on a part of the rotation-side raceway, the characteristics of the surface to be detected are alternately changed in the circumferential direction, and the detection unit is the surface to be detected. A sensor that is supported by a portion that does not rotate in a state of being opposed to the sensor, and that changes an output signal in response to a change in the characteristics of the detected surface, and the stationary-side track ring and the rotating side based on the output signal of the sensor An arithmetic unit that calculates a load acting between the bearing ring and
The pitch or phase at which the characteristics of the detected surface change with respect to the circumferential direction is continuously changing according to the direction of action of the load to be detected,
The arithmetic unit has a function of calculating the load based on a pattern in which the output signal of the sensor changes,
A rolling bearing unit with a load measuring device, wherein the encoder is the encoder according to any one of claims 1 to 4.
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